FGF signaling이 연골 형성에 미치는 영향

골격의 정상적인 성장은 성장인자, 수용체 그리고 전사조절인자 등이 포함되어 있는 일련의 복잡한 신호전달체계에 의해 조절된다. 섬유아세포 성장인자 (FGF) 와 이들 수용체들 (FGFR) 및 전사조절인자인 Runx2 (Cbfa1/Pebp2αA/AML3) 는 골아세포분화에 중요할 뿐만 아니라 막내골화와 연골내골화에도 필수적인 유전자로 알려져 있다. 발생 초기에 뼈와 연골을 함께 공유하고 있는 조직인 mouse의 두개관과 하악에서의 연골 형성에 FGF signaling이 어떤 영향을 미치고 있으며, 이 과정에서 Runx2의 연관성을 알아보고자 in vivo 및 in vitro 실험을 시행하였다. 두개관과 하악을 Alcian blue 염색한 결과 시상두개봉합부 연골은 태생16일부터, Meckel's 연골은 태생11일부터 형성되기 시작하였다. 이들 연골세포들의 성상을 알아보기위한 in situ hybridization 결과 시상두개봉합부 연골 및 Meckel's 연골 모두에서 type II collagen은 발현되었으나, Type X collagen은 발현되지 않았다. Runx2 mRNA는 시상두개봉합부 연골과 Meckel's 연골 모두에서 발현되지 않았지만, 이들 연골들의 가장자리를 둘러싸고 있는 독특한 발현양상을 나타내었다. 두개봉합부에서의 FGF2 protein의 국소적적용은 두개봉합부 하방의 연골형성을 억제하였다. 또한 하악의 Meckel's 연골 발생부위에 FGF2 protein의 국소적적용 역시 Meckel's 연골의 형성을 억제하였다. FGF2 protein은 시상두개봉합부상의 bead 주위로 Runx2의 발현을 유도하였다.이 결과들을 종합해볼 때, FGF signaling은 시상두개봉합부연골 및 Meckel's 연골의 형성을 억제하고 있음을 시사해 주고 있으며, 이 과정에서 FGF signaling은 부분적으로 Runx2 유전자의 발현을 조절하므로써 연골세포의 증식과 분화에 관여할 것으로 사료된다.